Факторы, уменьшающие нагрузку при поглощении динамического удара

До сих пор мы рассматривали вопросы, связанные с нагрузкой на линейную опору при поглощении динамического удара, с точки зрения так называемого свободного падения.

Вероятность именно свободного падения в промышленном альпинизме гораздо выше чем в альпинизме или спортивном скалолазании, где падение сопровождается более или менее сильными ударами или трением тела спортсмена о поверхность скалы и ее выступы, что до известной степени уменьшает скорость падения, а следовательно и его энергию. При работе верхолаза-канатчика на промышленном объекте такие условия возникают сравнительно редко из-за того, что большинство стен строительных конструкций вертикальны, а в некоторых случаях, например при работе внутри дымовых труб, имеют даже отрицательный наклон.

С другой стороны, линейная опора - не единственный элемент страховочной цепи, способный поглощать энергию. Пока участием искусственных точек опоры, карабинов и другого металлического снаряжения в этом процессе можно пренебречь, но надо учитывать узлы, которые затягиваются при рывке, страховочный ус, который удлиняется, подвесную систему, синтетические материалы которой не статичны, а ее конструкция, использующая, так называемые "косые связи" имеет весьма значительные амортизационные свойства, и, конечно же мышечные ткани человека, которые также обладают определенной эластичностью. Вместе взятые, эти факторы, увеличивают общую деформацию страховочной цепи и способствуют уменьшению силы рывка. Зарубежными экспертами установлено, что, если, при свободном падении, твердое тело массой 80 кг вызывает при его задержании линейной опорой пиковую динамическую нагрузку (ПДН), равную 720 кгс, то при падении человека в тех же условиях ПДН достигает только 550 кгс, т.е. мышечные ткани и звенья страховочной цепи могут поглотить до 25% энергии динамического удара.

Действие перечисленных факторов значимо только при падении с малой высоты, не превышающей роста верхолаза-канатчика, то есть, при микросрыве с последующем зависании на самостраховке или верхней страховке. При большей высоте падения решающим становится эффект удлинения линейной опоры.

Знайте!

при поглощении динамического удара сильнее всех элементов страховочной цепи деформируется линейная опора. Следовательно, она поглощает наибольшую часть энергии; узлы, конструкция и материал подвесной системы, мышечные ткани и пр. уменьшают пиковые нагрузки, но только при падении с малой высоты.

Веревка.

Конструкция веревок.

В настоящее время существует два вида веревок: крученные и плетенные, или как их еще называют - веревки кабельного типа. Обычно, при одинаковом материале и одинаковой толщине, крученная веревка, в сравнении с плетенной, имеет лучшие прочностные характеристики и динамические качества. В то же время, благодаря тому, что плетенная веревка имеет несущую сердцевину и защитную оплетку, она лучше защищена от механических повреждений и неблагоприятного воздействия солнечного света. Впервые кабельную конструкцию применила фирма "Edelrid" в 1953 г. У типичной веревки такого типа сердцевина состоит из нескольких десятков тысяч синтетических нитей. Они распределены в два, три или более прямых, плетеных или крученых жгута, в зависимости от конкретной конструкции и требуемых эксплуатационных характеристик. Например, сердцевина динамической веревки типа "Classic" производства "Edelrid" состоит из 50400 нитей толщиной 0.025 мм, а ее защитная оплетка из 27000 нитей.

Помимо того, что оплетка предохраняет веревку от механических повреждений и прямого действия ультрафиолетовых лучей, она придает веревке необходимую гибкость и удобство в обращении. Участвует она и в восприятии различных нагрузок. На ее долю приходится около 40% прочности веревки. Защитная оплетка альпинистских веревок обычно окрашена. Цвета могут быть самые разные, но всегда яркие, что создает удобство при работе с двумя и более веревками. Оплетка большинства спелеоверевок и "технических" веревок - белая.

В альпинизме, скалолазании, спелеологии обычно используются веревки именно кабельного типа. Российские промышленные альпинисты так же, чаще всего используют именно такую веревку. Однако большинство зарубежных фирм, выпускающих снаряжение для работы верхолазов, для страховочных усов используют крученную веревку.

Толщина

Диаметр динамических и статических веревок, производимых большинством специализированных фирм, лежит чаще всего в пределах от 9 до 11 мм. Диаметр технических веревок, применяемых в промышленном альпинизме 10 - 12 мм. Конкретный диаметр веревки данного типа рассчитывается еще на стадии проектирования в зависимости от желаемых динамических и эксплуатационных характеристик. Поэтому считается, что толщина любой веревки достаточна для нагрузок и целей, предусмотренных производителем.

Вес

Вес веревки зависит от ее толщины. Его величина, выражаемая в граммах на метр, измеряется в стандартных условиях (влажность воздуха 65%, температура 20 градусов Цельсия) и указывается производителем в паспорте веревки. Обычно вес составляет от 52 до 77 г/м в зависимости от толщины и конструкции. Веревка, не относящаяся к типам "Drylonglife", "Everdry", "Superdry" (импрегнированная), при ее намокании впитывает много воды, которая может временно увеличить вес веревки на величину до 40% от ее первоначального веса.

Удлинение

Кроме большой прочности при низкой плотности синтетические волокна имеют еще одно ценное свойство - способность удлиняться под нагрузкой, на которой, по сути, основаны амортизационные свойства веревки.

Не вдаваясь в подробности, можно выделить два вида удлинения: эластичное (упругое), при котором после снятия нагрузки веревка восстанавливает свою первоначальную длину, и пластическое (неупругое), при котором приобретенное под нагрузкой удлинение сохраняется после ее снятия. При слабых нагрузках веревка поглощает энергию в основном за счет упругой деформации, а при более сильных появляются необратимые деформации.

Удлинение выражается в процентах к начальной длине веревки.